Πρότυπη ενθαλπία σχηματισμού
Η πρότυπη ενθαλπία σχηματισμού ή πρότυπη θερμότητα σχηματισμού μιας ένωσης είναι η μεταβολή της ενθαλπίας κατά τη διάρκεια σχηματισμού 1 mo / From Wikipedia, the free encyclopedia
Η πρότυπη ενθαλπία σχηματισμού (standard enthalpy of formation) ή πρότυπη θερμότητα σχηματισμού (standard heat of formation) μιας ένωσης είναι η μεταβολή της ενθαλπίας κατά τη διάρκεια σχηματισμού 1 mol της ένωσης από τα συστατικά της στοιχεία, με όλες τις ουσίες στις πρότυπες καταστάσεις τους|ατμόσφαιρα]] (1 atm ή 101.3 kPa). Το σύμβολό της είναι ΔHfO ή ΔfHO. Ο εκθέτης θήτα (μηδέν) σε αυτό το σύμβολο δείχνει ότι η διεργασία συνέβη κάτω από πρότυπες συνθήκες στη συγκεκριμένη θερμοκρασία (συνήθως 25 βαθμοί Κελσίου ή 298.15 K). Οι πρότυπες συνθήκες έχουν ως εξής:
- Για ένα αέριο: η πρότυπη κατάσταση είναι πίεση 1 atm ακριβώς.
- Για μια διαλυμένη ουσία που είναι παρούσα σε ένα ιδανικό διάλυμα: συγκέντρωση 1 mol/L (M) ακριβώς σε πίεση 1 atm
- Για μια καθαρή ουσία ή έναν διαλύτη σε μια συμπυκνωμένη κατάσταση (ένα υγρό ή ένα στερεό): η πρότυπη κατάσταση είναι το καθαρό υγρό ή στερεό σε πίεση 1 atm
- Για ένα στοιχείο: η μορφή στην οποία το στοιχείο είναι πιο σταθερό κάτω από πίεση 1 atm. Μια εξαίρεση αποτελεί ο φώσφορος, για τον οποίον η πιο σταθερή μορφή σε 1 atm είναι ο μαύρος φώσφορος, αλλά ο λευκός φώσφορος έχει επιλεγεί ως η πρότυπη κατάσταση αναφοράς για μηδενική ενθαλπία σχηματισμού.[1]
Παραδείγματος χάρη, η πρότυπη ενθαλπία σχηματισμού του διοξειδίου του άνθρακα θα ήταν η ενθαλπία της παρακάτω αντίδρασης στις παραπάνω συνθήκες:
- C(s,graphite) + O2(g) → CO2(g)
Όλα τα στοιχεία γράφονται στις πρότυπές τους καταστάσεις και για σχηματισμό ενός mol προϊόντος. Αυτό ισχύει για όλες τις ενθαλπίες σχηματισμού.
Η πρότυπη ενθαλπία σχηματισμού μετράται σε μονάδες ενέργειας ανά ποσότητα ουσίας, που συνήθως δηλώνεται ως kilojoule ανά mol (kJ mol−1), αλλά επίσης και σε θερμίδες ανά mol, joule ανά mol ή kcal ανά g (οποιοσδήποτε συνδυασμός αυτών των μονάδων που είναι συμβατός με την οδηγία ενέργεια ανά μάζα ή ποσότητα). Στη φυσική η ενέργεια ανά σωματίδιο εκφράζεται συνήθως σε ηλεκτρονιοβόλτ που αντιστοιχεί σε περίπου 100 kJ mol−1.
Όλα τα στοιχεία στις πρότυπές τους καταστάσεις (αέριο οξυγόνο, στερεός άνθρακας με τη μορφή γραφίτη, κλπ.) έχουν μια πρότυπη ενθαλπία σχηματισμού ίση με μηδέν, επειδή δεν υπεισέρχεται καμία μεταβολή στον σχηματισμό τους.
Η αντίδραση σχηματισμού είναι μια διεργασία κάτω από σταθερή πίεση και θερμοκρασία. Επειδή η πίεση της πρότυπης αντίδρασης σχηματισμού είναι καθορισμένη στη 1 atm, η πρότυπη ενθαλπία σχηματισμού ή θερμότητα αντίδρασης είναι μια συνάρτηση της θερμοκρασίας. Για σκοπούς ταξινόμησης, οι πρότυπες ενθαλπίες σχηματισμού δίνονται σε μία μόνο θερμοκρασία: 298 K, που παριστάνεται με το σύμβολο ΔHf298O
.